Sincitio
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Un sincitio o symplasm ( / s ɪ n s ɪ ʃ i ə m / ; plural sincitios ; de griego : σύν syn "juntos" y κύτος kytos "caja, es decir, célula") es una multinucleadas de células que puede resultar de múltiples fusiones celulares de células no nucleares (es decir, células con un solo núcleo), en contraste con un cenocito , que puede resultar de múltiples divisiones nucleares sin citocinesis acompañante . [1] La célula muscular que forma el animal.El músculo esquelético es un ejemplo clásico de una célula sincitio. El término también puede referirse a células interconectadas por membranas especializadas con uniones gap , como se ve en las células del músculo cardíaco y en ciertas células del músculo liso, que están sincronizadas eléctricamente en un potencial de acción .

El campo de la embriogénesis utiliza la palabra sincitio para referirse a los embriones de blastodermo cenocítico de invertebrados , como Drosophila melanogaster . [2]

Ejemplos fisiológicos

Protistas

En los protistas , los sincitios se pueden encontrar en algunos rizarios (p. Ej., Cloraracniófitos , plasmodiofóridos , haplosporidios ) y mohos acelulares , dictyostelids ( amebozoos ), acrasids ( Excavata ) y Haplozoon .

Plantas

Algunos ejemplos de sincitios vegetales , que resultan durante el desarrollo de la planta , incluyen:

  • Desarrollo de endospermo [3]
  • Los laticíferos no articulados
  • El tapete plasmodial , [4] y
  • El " plasmodium nucelar " de la familia Podostemaceae [5]

Hongos

Un sincitio es la estructura celular normal de muchos hongos . La mayoría de los hongos de Basidiomycota existen como un dicarión en el que las células filiformes del micelio están parcialmente divididas en segmentos, cada uno de los cuales contiene dos núcleos diferentes, llamados heterocariones .

Animales

Músculo esquelético

Un ejemplo clásico de sincitio es la formación de músculo esquelético . Las grandes fibras del músculo esquelético se forman mediante la fusión de miles de células musculares individuales. La disposición multinucleada es importante en estados patológicos como la miopatía , donde la necrosis focal (muerte) de una porción de una fibra de músculo esquelético no resulta en necrosis de las secciones adyacentes de esa misma fibra de músculo esquelético, porque esas secciones adyacentes tienen su propio núcleo. material. Por tanto, la miopatía se asocia habitualmente con dicha "necrosis segmentaria", estando algunos de los segmentos supervivientes cortados funcionalmente de su inervación a través de la pérdida de continuidad con la unión neuromuscular .

Músculo cardíaco

El sincitio del músculo cardíaco es importante porque permite una rápida contracción coordinada de los músculos en toda su longitud. Los potenciales de acción cardíacos se propagan a lo largo de la superficie de la fibra muscular desde el punto de contacto sináptico a través de discos intercalados . Aunque es un sincitio, el músculo cardíaco se diferencia porque las células no son largas y están multinucleadas. Por lo tanto, el tejido cardíaco se describe como un sincitio funcional, a diferencia del verdadero sincitio del músculo esquelético.

Músculo liso

El músculo liso del tracto gastrointestinal se activa mediante una combinación de tres tipos de células: células de músculo liso (SMC), células intersticiales de Cajal (ICC) y receptor alfa del factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGFRα), que están acopladas eléctricamente y trabajan juntas. como un sincitio funcional SIP. [6] [7]

Osteoclastos

Ciertas células derivadas de la inmunidad animal pueden formar células agregadas, como las células de los osteoclastos responsables de la resorción ósea .

Placenta

Otro sincitio importante de vertebrados se encuentra en la placenta de los mamíferos placentarios. Las células derivadas de embriones que forman la interfaz con el torrente sanguíneo materno se fusionan para formar una barrera multinucleada: el sincitiotrofoblasto . Esto probablemente sea importante para limitar el intercambio de células migratorias entre el embrión en desarrollo y el cuerpo de la madre, ya que algunas células sanguíneas están especializadas para poder insertarse entre células epiteliales adyacentes . El epitelio sincitial de la placenta no proporciona tal vía de acceso desde la circulación materna al embrión.

Esponjas de vidrio

Gran parte del cuerpo de las esponjas hexactinélidas está compuesto por tejido sincitial. Esto les permite formar sus grandes espículas silíceas exclusivamente dentro de sus células. [8]

Tegumento

La estructura fina del tegumento en los helmintos es esencialmente la misma tanto en los cestodos como en los trematodos . Un tegumento típico tiene un grosor de 7-16 μm, con capas distintas. Es un sincitio que consta de tejidos multinucleados sin límites celulares distintos . La zona exterior del sincitio, llamada "citoplasma distal", está revestida con una membrana plasmática . Esta membrana plasmática está asociada a su vez con una capa de macromoléculas que contienen carbohidratos conocida como glucocáliz , que varía en grosor de una especie a otra. El citoplasma distalEstá conectado a la capa interna llamada "citoplasma proximal", que es la "región celular o cyton o perikarya" a través de tubos citoplasmáticos que están compuestos por microtúbulos . El citoplasma proximal contiene núcleos , retículo endoplásmico , complejo de Golgi , mitocondrias , ribosomas , depósitos de glucógeno y numerosas vesículas . [9] La capa más interna está delimitada por una capa de tejido conectivo conocida como " lámina basal ". A la lámina basal le sigue una capa gruesa de músculo . [10]

Ejemplos patológicos

Infección viral

Sincitio causado por infección por HSV-1 en células Vero

Los sincitios también se pueden formar cuando las células se infectan con ciertos tipos de virus , en particular HSV-1 , VIH , MeV , SARS-CoV-2 y neumovirus , por ejemplo, virus respiratorio sincitial (RSV). Estas formaciones sincitiales crean efectos citopáticos distintivos cuando se observan en células permisivas. Debido a que muchas células se fusionan, el sincitio también se conoce como células gigantes multinucleadas o policariocitos. [11] Durante la infección, las proteínas de fusión viral utilizadas por el virus para ingresar a la célula se transportan a la superficie celular, donde pueden causar la membrana de la célula huésped.a fusible con las células vecinas.

Reoviridae

Por lo general, las familias virales que pueden causar sincitios están envueltas porque se necesitan proteínas de la envoltura viral en la superficie de la célula huésped para fusionarse con otras células. [12] Ciertos miembros de la familia Reoviridae son excepciones notables debido a un conjunto único de proteínas conocidas como proteínas transmembrana pequeñas asociadas a la fusión (FAST). [13] La formación de sincitios inducida por reovirus no se encuentra en humanos, pero se encuentra en varias otras especies y es causada por ortoreovirus fusogénicos . Estos ortoreovirus fusogénicos incluyen ortoreovirus reptil, ortoreovirus aviar, ortoreovirus Nelson Bay y ortoreovirus babuino. [14]

VIH

El VIH infecta a las células T Helper CD4 + y las hace producir proteínas virales, incluidas proteínas de fusión. Luego, las células comienzan a mostrar glucoproteínas del VIH en la superficie , que son antigénicas . Normalmente, una célula T citotóxica vendrá inmediatamente a "inyectar" linfotoxinas , como perforina o granzima , que matarán la célula T colaboradora infectada. Sin embargo, si las células T colaboradoras están cerca, los receptores del VIH gp41 que se muestran en la superficie de la célula T colaboradora se unirán a otros linfocitos similares. [15]Esto hace que docenas de células T auxiliares fusionen las membranas celulares en un sincitio gigante no funcional, que permite que el virión del VIH mate muchas células T auxiliares infectando solo una. Se asocia con una progresión más rápida de la enfermedad [16].

Paperas

El virus de las paperas utiliza la proteína HN para adherirse a una posible célula huésped, luego, la proteína de fusión le permite unirse a la célula huésped. Los HN y fusión proteínas se dejan en las paredes de la célula huésped, haciendo que se unen con el vecino epiteliales células. [17]

COVID-19

"Los casos graves de COVID-19 están asociados con daño pulmonar extenso y la presencia de neumocitos sincitiales multinucleados infectados . Los mecanismos virales y celulares que regulan la formación de estos sincitios no se comprenden bien" [18], pero el colesterol de membrana parece necesario. [19] [20]

Los sincitios parecen ser de larga duración; la "regeneración completa" de los pulmones después de una gripe severa "no ocurre" con Covid. [21]

Ver también

  • Sincitio auricular
  • Coenocito
  • Celda gigante
  • Heterocarion
  • Heterocariosis
  • Plasmodium (ciclo de vida)
    • Enteridium lycoperdon , un moho de limo plasmodial
  • Sincitiotrofoblasto
  • Jenofioforea

Referencias

  1. ↑ Daubenmire, RF (1936). "El uso de los términos cenocitos y sincitios en biología". Ciencia . 84 (2189): 533–534. Código Bibliográfico : 1936Sci .... 84..533D . doi : 10.1126 / science.84.2189.533 . PMID  17806555 .
  2. ^ Willmer, PG (1990). Relaciones de invertebrados: patrones en la evolución animal . Prensa de la Universidad de Cambridge, Cambridge.
  3. ^ Płachno, BJ; Swiątek, P. (2010). "Sincitios en plantas: fusión celular en endospermo: formación de sincitios placentarios en Utricularia (Lentibulariaceae)". Protoplasma . 248 (2): 425–435. doi : 10.1007 / s00709-010-0173-1 . PMID 20567861 . S2CID 55445 .  
  4. ^ Tiwari, SC; Gunning, BES (1986). "La colchicina inhibe la formación de plasmodio y altera las vías de secreción de esporopollenina en el tapete antera de Tradescantia virginiana L". Protoplasma . 133 (2-3): 115. doi : 10.1007 / BF01304627 . S2CID 24345281 . 
  5. ^ Murguía-Sánchez, G. (2002). "Desarrollo del saco embrionario en Vanroyenella plumosa, Podostemaceae". Botánica acuática . 73 (3): 201–210. doi : 10.1016 / S0304-3770 (02) 00025-6 .
  6. ^ Canción, NN; Xu, WX (25 de octubre de 2016). "[Significados fisiológicos y fisiopatológicos del sincitio SIP de la unidad motora del músculo liso gastrointestinal]". Sheng li xue bao: [Acta fisiológica sinica] . 68 (5): 621–627. PMID 27778026 . 
  7. ^ Sanders, KM; Ward, SM; Koh, SD (julio de 2014). "Células intersticiales: reguladores de la función del músculo liso" . Revisiones fisiológicas . 94 (3): 859–907. doi : 10.1152 / physrev.00037.2013 . PMC 4152167 . PMID 24987007 .  
  8. ^ "Palaeos Metazoa: Porifera: Hexactinellida" .
  9. ^ Gobert, Geoffrey N .; Stenzel, Deborah J .; McManus, Donald P .; Jones, Malcolm K. (diciembre de 2003). "La arquitectura ultraestructural del tegument adulto de Schistosoma japonicum". Revista Internacional de Parasitología . 33 (14): 1561-1575. doi : 10.1016 / s0020-7519 (03) 00255-8 . ISSN 0020-7519 . PMID 14636672 .  
  10. ^ Jerome), Bogitsh, Burton J. (Burton (2005). Parasitología humana . Carter, Clint E. (Clint Earl), Oeltmann, Thomas N. Burlington, MA: Elsevier Academic Press. ISBN 0120884682. OCLC  769187741 .
  11. ^ Albrecht, Thomas; Fons, Michael; Boldogh, Istvan; Rabson, Alan S. (1 de enero de 1996). Baron, Samuel (ed.). Microbiología médica (4ª ed.). Galveston (TX): Rama médica de la Universidad de Texas en Galveston. ISBN 0963117211. PMID  21413282 .
  12. ^ "ViralZone: formación de sincitio inducida por infección viral" . viralzone.expasy.org . Consultado el 16 de diciembre de 2016 .
  13. ^ Salsman, Jayme; Arriba, Deniz; Boutilier, Julie; Duncan, Roy (1 de julio de 2005). "La formación extensa de sincitio mediada por las proteínas de Reovirus FAST desencadena la inestabilidad de la membrana inducida por apoptosis" . Revista de Virología . 79 (13): 8090–8100. doi : 10.1128 / JVI.79.13.8090-8100.2005 . ISSN 0022-538X . PMC 1143762 . PMID 15956554 .   
  14. ^ Duncan, Roy; Corcoran, Jennifer; Shou, Jingyun; Stoltz, Don (5 de febrero de 2004). "Reovirus reptil: una nueva especie de ortoreovirus fusogénico" . Virología . 319 (1): 131–140. doi : 10.1016 / j.virol.2003.10.025 . PMID 14967494 . 
  15. ↑ Huerta, L .; López-Balderas, N .; Rivera-Toledo, E .; Sandoval, G .; Gómez-Icazbalceta, G .; Villarreal, C .; Lamoyi, E .; Larralde, C. (2009). "Fusión célula-célula dependiente de la envolvente del VIH: estudios cuantitativos" . The Scientific World Journal . 9 : 746–763. doi : 10.1100 / tsw.2009.90 . PMC 5823155 . PMID 19705036 .  
  16. ^ Institutos Nacionales de Salud (27 de diciembre de 2019). "Sincitio | Definición | InfoSIDA" . Consultado el 27 de diciembre de 2019 .
  17. ^ "PAPERAS, virus de las paperas, infección de las paperas" . virology-online.com . Consultado el 12 de marzo de 2020 .
  18. ^ Buchrieser, Julian; Dufloo, Jérémy; Hubert, Mathieu; Monel, Blandine; Planas, Delphine; Michael Rajah, Maaran; Planchais, Cyril; Porrot, Françoise; Guivel-Benhassine, Florencia; Van der Werf, Sylvie; Casartelli, Nicoletta; Mouquet, Hugo; Bruel, Timothée; Schwartz, Olivier (13 de octubre de 2020). "Formación de sincitios por células infectadas con SARS-CoV-2" . El diario EMBO . 39 (23): e106267. bioRxiv 10.1101 / 2020.07.14.202028 . doi : 10.15252 / embj.2020106267 . ISSN 0261-4189 . PMC 7646020 . PMID 33051876 .     A partir del 13 de octubre de 2020: aceptado para publicación y sometido a revisión completa por pares, pero no corregido, compuesto, paginado ni revisado.
  19. ^ Sanders, David W .; Jersey, Chanelle C .; Ackerman, Paul J .; Bracha, Dan; Donlic, Anita; Kim, Hahn; Kenney, Devin; Castello-Serrano, Iván; Suzuki, Saori; Tamura, Tomokazu; Tavares, Alexander H. (14 de diciembre de 2020). "SARS-CoV-2 requiere colesterol para la entrada viral y la formación de sincitios patológicos" . eLife . 10 : 10: e65962. doi : 10.7554 / eLife.65962 . PMC 8104966 . PMID 33890572 .  
  20. ^ "SARS-CoV-2 necesita colesterol para invadir las células y formar megacélulas" . phys.org . Consultado el 22 de enero de 2021 .
  21. ^ Gallagher, James (23 de octubre de 2020). "Covid: ¿Por qué el coronavirus es tan mortal?" . BBC News .
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